equilibrio - Colegio M. Mª Rosa Molas

EQUILIBRIO
1.- Dado el equilibrio de disociación del cloruro de nitrosilo:
2 NOCl (g) +
+ 2 NO(g) + Cl, (g), AH ~258 kJ/mol
Razone qué efecto producirán en él los siguientes cambios:
a) Aumentar la presión.
b) Aumentar la temperatura.
c) Aumentar la concentración de cloro.(l, 5 puntos) septiembre 2001
2.- Para la reacción: Sn02 (s) + 2 H2 (g) +
+ 2 H20 (g) + Sn (1), la constante de equilibrio de la
reacción (Kp) aumenta al aumentar la temperatura.
a) Explique de forma razonada, tres maneras de conseguir una reducción más eficiente del dióxido de estafto sólido.
b) ¿Qué relación existe entre Kp y Kc en este equilibrio? (2 puntos)junio 2002
3.- El tetróxido de diuitrógeno es un componente importante de los combustibles de cohetes. A 25°C es un gas incoloro, que se disocia parcialmente en N02, un gas marrón rojizo. La constante Kc del equilibrio
+ 2N02 (g),a25 oC, vale 4,6 10".
N20.(g) +
Una muestra de 2,3 g de N20. (g) se deja que alcance el equilibrio con N02 (g) en un matraz de 0,50 litros a 25 oC.
Calcule los gramos de los dos gases que habrá en el equilibrio.
Masas atómicas: Nitrógeno = 14; oxigeno = 16 (2,5 puntos)junio 2002; 0,322gN02; 1,97gN20.
4.- En un matraz de 1,6 litros se introducen 0,4 moles de ID, se cierra el matraz y se calienta hasta 400 OC Una vez establecido el equilibrio 2 ID (g)
H2 (g) + 12 (g), se encuentra que la fracción molar de ID en la
mezcla es 0,80. Calcule, a 400 oC
a) El valor de Kc.
b) La presión parcial de cada gas en el equilibrio.
R = 0,082 atrn.l.mo¡-l K-1(2,5 puntos) septiembre 2002; 0,01563; 1,38atrn de H 2 y 12 ; 11,03atrn de HI
+
+
5.- Una mezcla de 2,5 moles de uitrógeno y 2,5 moles de hidrógeno se coloca en un reactor de 25,0 litros y se calienta
a 400 oC. En el equilibrio ha reaccionado el 5 % del uitrógeno. Calcule:
a) los valores de las constantes de equilibrio Kc y Kp, a 400 oC, para la reacción:
+ 2 NH, (g)
N2 (g) + 3 H2 (g) +
b) Las presiones parciales de los gases en el equilibrio. R = 0,082 atrn.l.mo¡-1.K-1 (2,5 puntos) junio 2003; 1,714; 5,63
1(J4 ; 5,2; 4, 7; 0,6 alm
6.- En el siguiente equilibrio: 2 A (g) +
+ 2 B (g) + C (g), AH es positivo. Considerando los gases ideales,
razone hacia dónde se desplazará el equilibrio y qué le sucederá a la constante de equilibrio en los siguientes casos:
a) Si disminuye el volumen del recipiente a temperatura constante.
b) Si aumenta la temperatura.
e) Si se añade algo de A.
d) Si se retira algo de B del equilibrio. (2 puntos). Septiembre 2003.;
7.- Se introducen 0,85 moles de H2 Y 0,85 moles de CO2 en un recipiente de 5 litros y se calienta la mezcla a 1600 oC.
+
+ CO (g) + H20 (g), se encuentra que la mezcla de gases
contiene 0,55 moles de CO.
a) Determine \as presiones parciales de cada gas en el equilibrio.
b) Si a los gases en el equilibrio se añaden 0,4 moles de CO, ¿cuáles serán las concentraciones de los gases cuando se
alcance de nuevo el equilibrio a la misma temperatura?R = 0,082 atrnJ.mo¡-l k-1 (2,5 puntos) junio 2004 ; 9,21; 16,89
alm, 3,36; 0,072; 0,178 mol/L
A! establecerse el equilibrio H2 (g) + CO2 (g)
8.- En un reactor de 2,5 litros se introducen 72 g de SO,. Cuando se alcanza el equilibrio
+ S02 (g) + 1/2 O2 (g) a 200 oC, se observa que la presión total en el interior del recipiente es 18
SO,(g) +
atmósferas.
Calcule Kc y Kp para el equilibrio anterior a 200 OC.
Masas atómicas: Azufre = 32; oxigeno = 16. R = 0,082 atrn.l.mo¡-l K 1 (2,5 puntos) septiembre 2004 ;0,44; 2,75
9.- En el siguiente equilibrio: A (g) +
+ B (g) + C (g), AH es negativo. Considerando los gases ideales,
razone hacia dónde se desplazará el equilibrio y qué le sucederá a la constante de equilibrio en los siguientes casos:
a) Si aumenta el volumen del recipiente a temperatura constante.
b) Si disminuye la temperatura. (2 puntos). Septiembre 2004.
10.- Para el equilibrio: PCl, (g) +
+ PC!, (g) + Cl, (g), la constante K" vale 1,05, a 250 oC. Sabiendo
que el volumen del recipiente son 2,0 litros Y que en el equilibrio los moles de PCl, y de PCl, son 0,042 y 0,023 respectivamente, calcule la presión parcial de cloro en el equilibrio. R = 0,082 atrnJ.mo¡-l K-1 (2,5 puntos) junio 2005; 1,92
alm.
11.- A 300 ·C, la reacción de deshidrogenación de 2-propanol para dar propanona según la ecuación:
CH,-CHOH-CH, (g) +
+ CH,-CO-CH, (g) + H2 (g) es una reacción endotérmica. Explique razonadamente qué le ocurrirá a la constante de equilibrio
a) Al aumentar la temperatura.
b) Si se utiliza un catalizador.
c) Si se aumenta la presión total manteniendo constante la temperatura. (2 puntos) Junio 2005.
12.- ) Considere el equilibrio: 2 NOCI (g) +
+ 2 NO (g) + Cl, (g). Explique razonadamente cómo
variará el número de moles de NO en el recipiente si:
a) se afIade Cl,
b) se aumenta el volumen del recipiente.
c) Si la reacción anterior es endoténnica, ¿cómo variará la constante de equilibrio al disminuir la temperatura? (1,5 puntos) septiembre 2005
13.- A la presión total de 100 atmósferas y a una cierta temperatura, el trióxido de azufre está disociado en un 40 % según la reacción: SO,(g) +
+ S02 (g) + 1/2 o, (g). Calcule:
a) las fracciones molares de los gases en el equilibrio y
b) la constante de disociación Kp a la tempemtura de la experiencia. R = 0,082 atm.l.mo¡-l K-1 (2,5 puntos) septiembre
2005 1/2; 1/3; 1/6; 2,72
14.- Indica, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
+ 2 NH, (g) un aumento de la presión, manteniendo constantes
a) Pare la reacción N 2 (g) + 3 H 2 (g) +
las demás variables, desplaza el equilibrio bacia la derecha.
b) Para una reacción Kp nunca puede ser más pequeña que Kc.
c) Si en una reacción para la que la constante de equilibrio vale Kc, multiplicamos los coeficientes estequiométricos del
ajuste por 2, la constante de equilibrio también queda multiplicada por 2. (1,5 puntos) junio 2006
15.- Pare el proceso: 12(g) +
+ 21 (g) la constante de equilibrio a 1000 K vale: Kc = 3,76 10". Si se inyecta
1,00 mol de 12 en un recipiente de 2,00 litros que ya contenía 5,00 lO" moles de 1, calcula las concentmciones de 12 e 1
en el equilibrio a esa temperatura. (2,5 puntos)junio 2006; 0,4991 ; 0,0043 mollL
16.- Pare el equilibrio: H20 2 (g) +=+ H 20(g) + 1/2 O2 (g), indica, justificando brevemente la respuesta, el
efecto de:
a) Afiadir un catalizador.
b) Aumentar la presión manteníendo constantes las demás variables.
c) Afiadir oxigeno.
d) Eliminar agua. (2 puntos) septiembre 2006
17.-Pare el proceso PCI,(g) +=+ PCI,(g) + C1 2 (g), la constante de equilibrio a 760 K vale Kc = 33,3. Si se
inyectan simultáneamente 1,50 g de PCI, Y 15,0 g de PCl, en un recipiente de 36,3 cm' calcula las concentmciones de
todas las sustancias en el equilibrio a esa temperatura.
Masas molares: M(P) = 31,0 g/mol, M(C 1) = 35,5 g/mol. (2,5 puntos) septiembre 2006 ; PC/,=0,017; PC/,= 3,182;
C/, =0,182 mollL
18.- Indique, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones pare la reacción en
disolución acuosa A + B +=+ C, una vez que se ba alcanzado el equilibrio:
a) Si en el equilibrio, aumentamos la concentración de A, la constante de equilibrio disminuye,
b) Si aumentamos la presión, la reacción se desplaza hacia la derecba, ya que en el segundo miembro hay menos moles
de sustancia.
c) Si aftadimos agua el equilibrio se desplazará en uno u otro sentido como consecuencia del cambio en las concentraciones. (1,5 puntos) junio 2007
19.- El CO2 reacciona rápidamente con H 2S a altas temperatoms según la reacción:
CO2(g) + H 2S(g) +
+ COS(g) + H20(g)
En un experimento se colocaron 4,4 g de CO2 en una vasija de 2,5 L a 337 ·C y una cantidad suficiente de H 2S pare que
la presión total, una vez alcanzado el equilibrio, fuese de 10 atm. Sabiendo que en la mezcla final, una vez alcanzado el
equilibrio, babía 0,01 mol de agua:
a) Determine el número de moles de cada especie presente en el equilibrio.
b) Calcule la constante de equilibrio Kp. (2,5 puntos) junio 2007; CO, =0,09; H,s=0,39; COS=H, O=O,Ol; 2,849 ]([,
20.- Pare el equilibrio H 2(g) + Co,(g) +
+ H20(g) + CO(g), Kc = 4,40 a 2000 K. Si se introducen simultáneamente 1,00 mol de H 2, 1,00 mol de CO2 y 1,00 mol de H 20 en un recipiente de 4,68 litros a 2000 K, determine
la composición de todas las sustancias presentes en el equilibrio final. (2,5 puntos) septiembre 2007 ; H 2=C02= 15%;
H , O=51,67% CO=18,33%
21.- Indica, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afinnaciones:
a) En cualquier reacción química, todos los reactivos desaparecen a la misma velocidad.
b) El valor de la velocidad de reacción depende del reactivo utilizado para expresarla.
c) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son: mol 1-1 S-I (1,5 puntos) junio 2008
22.- Indica, rnzonando brevemente la respuesta, el efecto que tendrá en el siguiente equilibrio:
H,(g) + I,(g) ~-----~ 2HI(g)
AH = 25,9 kJ
cada uno de los siguientes cambios:
a) Aumento de la temperatura.
b) Reducir el volumen aumentando la presión.
e) Afiadir HI.
d) Afiadir un catalizador. (2 puntos) ) Septiembre 2008
23.- Indica, justificando brevemente la respuesta, si la concentración de reactivos, la temperatura o la presencia de un
catalizador influyen en:
a) La velocidad de una reacción química. (1 punto)
b) La constante de equilibrio de una reacción química (1 punto)junio 2009
24.- La reacción 2 H, + 2NO -----> 2H,O + N, se ha estudiado mediante tres experimentos en los que para diferentes
concentraciones iniciales de reactivos se ha detenninado la velocidad de la reacción. A partir de los resultados que figuran en la tabla, detennina la ecuación de velocidad (órdenes parciales y valor de la constante cinética con sus unidades).
(2,5 puntos) junio 2009
Velocidad inicial
[H,l.
[NOl.
mol ¡-1 S-1
mol ¡-1
mol ¡-1
2,1 IO"¿
5,410-'
Experimento 1
1,8 Hí'
2,1 10-·
10,810-'
Experimento 2
3,6 Hí'
6,3l0"¿
4,91O~
Experimento 3
1,8 Hí'
Parcclall respecto al hidrógeno, 2 respecto al NO Y total 3; 68,58
25.- a) En un recipiente de 1,0 litro, a 490·C, se introduce 1 mol de H, Y 1 mol de 1" que reaccionan hasta alcanzar el
equilibrio según la ecuación: H,(g) + I,(g) ----------~ 2HI
Sabiendo que a esa temperatura el valor de la constante de equilibrio es Kc = 45,9, detennina las concentraciones de las
especies presentes en el equilibrio. (1,25 puntos)
b) A la mezcla del apartado anterior, en el miamo recipiente y a la misma temperatura se le añaden 0,200 moles de H,.
Detennina cuales serán las nuevas concentraciones de las especies presentes cuando se restablezca el equilibrio. (1,25
puntos)junio 2009; H 2=12= 0,23 Hl=l,54; ; H,=O,37 /2= 0,17 Hl=l,67
26.- Indica, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afinnaciones:
a) El equilibrio de todas las reacciones químicas en las que intervienen gases es sensible a los cambios de presión originados por la modificación del volumen del sislema. (0,75 puntos)
b) En reacciones con presencia de gases, el valor de Kc siempre es menor que el de Kp. (0,75 puntos) septiembre 2009
27.- Indica, justificando brevemente la respuesta si son ciertas o falsas las siguientes afinnaciones:
a) En cualquier reacción química, todas las concentraciones de los reactivos influyen por igual en la velocidad de reacción. (0,75 puntos)
b) Para reacciones diferentes, las unidades de la constante cinética pueden ser diferentes. (0,75 puntos) septiembre 2009
28.- A detenninada temperatura, en un recipiente de 1 litro, se lleva a cabo la siguiente reacción: (2,5 puntos)
H,O(g) + CO(g) -----------~ CO,(g) +H,(g)
De modo que, una vez alcanzado el equilibrio hay presentes: 0,40 moles de COz, 0,40 moles de H"
0,20 moles de H,O y 0,20 moles de CO. Seguidamente se añaden a esta mezcla en equilibrio 0,40 moles de CO y 0,40
moles de CO,. Detenuina la concentración de CO una vez que se alcance el nuevo equilibrio. septiembre 2009